LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Синтез і перетворення функціоналізованих 2,3(3,4)-дигідро-1,3-азин-4(2)-онів та їх конденсованих аналогів

та S,N(N,N)-нітрокетенацеталями. Отримані результати дали можливість розробити методи синтезу важкодоступних похідних 3,4-дигідропіримідин-2(1Н)-онів, як сполук з потенційною біологічною активністю.

Ключові слова: гетероциклізація, рециклізація, дигідро-1,3-азини, 1-хлороалкілізоціанати.


АННОТАЦИЯ


Сукач В. А. Синтез и превращения функционализированных 2,3(3,4)-дигидро-1,3-азин-4(2)-онов и их конденсированных аналогов.– Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.03. – органическая химия. Институт органической химии НАН Украины, Киев, 2007.

Диссертация посвящена созданию еффективных методов синтеза новых высокофункционализированных производных 2,3-дигидро-1,3-азин-4-онов, структурно изомерных 3,4-дигидро-1,3-азин-2-онов и их конденсированных аналогов, а также изучению химических превращений таких систем. Для решения поставленой задачи были предложены два методологических подхода. Первый из них является воплощением принципа построения 1,3-азинового цикла по схеме [5+1]-гетероциклизации и основан на реакции доступных 2-алкил(арил)амино-2-меркапто-1-цианакриламидов с карбонильными соединениями. Во втором методе используется ранее неизвестный вариант формирования гетероциклического ядра 1,3-азина по схеме [3+3]-циклоконденсации, который был удачно реализован на примере взаимодействия 1-хлоралкилизоцианатов с 1,3-С,S-, C,O- и C,N-бинуклеофильными реагентами.

В результате проведенных экспериментальных исследований установлено точное строение продуктов конденсации 2-алкил(арил)амино-2-меркапто-1-цианакриламидов с альдегидами и кетонами, которые оказались производными 6-алкил(арил)амино-2,3-дигидро-1,3-тиазин-4(1Н)-она. Впервые показана возможность превращения этих соединений под действием оснований в тиоляты 6-меркапто-2,3-дигидропиримидин-4(1Н)-она. Последние дают S-алкилированные продукты при взаимодействии с диметилсульфатом или бензилхлоридом, а при обработке их разбавленной соляной кислотой превращаются в исходные тиазиноны. Предложена вероятная схема взаимопревращений. Установлено, что при проведении реакции алкилирования полученных 2,3-дигидро-1,3-тиазин-4(1Н)-онов б-галогенкетонами, в результате осуществления каскада превращений, вклющающих описанную нами рециклизацию тиазинового цикла в пиримидиновый и последующую внутримолекулярную конденсацию Торпа, были выделены производные 2,3-дигидротиено[2,3-d]пиримидин-4(1Н)-она. При нагревании этих соединений в уксусной кислоте была обнаружена их склонность к превращению в изомерную гетероциклическую систему 2,3-дигидротиено[3,4-d]пиримидин-4(1Н)-она. Детально изучено влияние температурных факторов и природы заместителей на протекание данного процесса.

Для синтеза труднодоступных функционально замещенных 2,3-дигидро-1,3-тиазин-4(1Н)-онов были исследованы реакции 1-хлоралкилизоцианатов с N,N-циклоалкиламиноциантиоацетамидами. Показано, что в случае 1-хлорбензилизоцианатов образуются соответствующие 6-N,N-циклоалкиламинопроизводные 2,3-дигидро-1,3-тиазин-4(1Н)-она. Таким образом впервые показана возможность использования этих реагентов для синтеза гетероциклических соединений. 1-Арил-2,2,2-трифтор-1-хлорэтилизоцианаты, в зависимости от своих электрофильных свойств, могут давать как аналогичные тиазиновые гетероциклы, содержащие 2-трифторметильную группу, так и продукты нециклического строения – 2-арил-3,3,3-трифтор-1-циантиокротонамиды.

Установлено, что региоселективность циклоконденсации 1-хлоралкилизоцианатов с такими С,О-бинуклеофилами, как циклические 1,3-дикетоны и производные 4-гидроксипиран-2-она зависит от строения изоцианатной компоненты. В отличие от реакций циантиоацетамидов в данном случае с высокими выходами образуются конденсированные системы с 3,4-дигидро-1,3-оксазин-2-оновым циклом, либо структурно изомерные продукты с ядром 2,3-дигидро-1,3-оксазин-4-она. Найденные закономерности позволили осуществить сравнительную характеристику реакционной способности двух типов 1-хлоралкилизоцианатов и выявить наиболее эффективные условия проведения реакций при участии 1-хлорбензилизоцианатов.

На основе полученных данных впервые предложена и реализована схема синтеза соединений 3,4-дигидропиримидин-2(1Н)-онового ряда, основанная на циклоконденсации 1-хлорбензилизоцианатов с дезактивированными енаминами – эфирами в-аминокротоновой кислоты и S,N(N,N)-нитрокетенацеталями. В итоге получены ранее труднодоступные 1-арилзамещенные и функционализированные по положению 6 производные этой важной гетероциклической системы. Синтезированные 6-метилтио-5-нитро-3,4-дигидропиримидин-2(1Н)-оны служат удобными синтез-блоками для проведения реакций нуклеофильного замещения с алифатическими и ароматическими аминами, что позволило получить ряд разнообразных 6-аминопроизводных 3,4-дигидропиримидин-2(1Н)-она, которые при нагревании в присутствии сильного основания денитрозируются в производные цитозина.

Ключевые слова: гетероциклизация, рециклизация, дигидро-1,3-азины, 1-хлоралкилизоцианаты.


SUMMARY


Sukach V. A. Synthesis and transformations of 2,3(3,4)-dihydro-1,3-azin-4(2)-ones and their condensed analogues. – Manuscript.

The thesis is devoted to developing effective synthethic methods for preparation of the new functionalized derivatives of 2,3-dihydro-1,3-azin-4-ones and 3,4-dihydro-1,3-azin-2-ones and their condensed analogues and also to studying the chemical transformations of such systems. With this end in view two methodologies for constructing of the dihydro-1,3-azine ring were applied. One consists of the reaction of the easily accessible 2-amino-2-mercapto-1-cyanacrylamides with carbonyl compounds. Another methodology is based on the interaction of the 1-chloroalkyl isocyanates with C,S-, C,O- and C,N-binucleophylic species. In the course of investigation new recyclizations of 2,3-dihydro-1,3-thiazin-4(1H)-ones into 2,3-dihydropyrimidin-4(1H)-ones and 2,3-dihydrothieno[2,3-d]pyrimidin-4(1H)-ones into 2,3-dihydrothieno[3,4-d]-pyrimidin-4(1H)-ones were found. The regularity between the nature of 1-chloroalkyl isocyanates and regioselectivity of their cyclocondensations with N,N-disubstituted cyanthioacetamides, cyclic 1,3-diketones, в-aminocrotonates and S,N(N,N)-nitroketenacetals was revealed. The obtained results have enabled us to develop novel approaches to the synthesis of potentially bioactivite 3,4-dihydropyrimidin-2(1H)-ones, which are hardly accessible by other methods.

Keywords: heterocyclization, recyclization, dihydro-1,3-azines, 1-chloroalkyl isocyanates.